[发明专利]水冷式喷枪

说明书

本发明涉及一种水冷式喷枪，其包括：喷枪主体部、和设置在喷枪主体部的顶端的喷嘴部，其中，设置在所述喷枪主体部的最外部的外筒(151b)由线性膨胀系数大于底层金属的线性膨胀系数的材料形成。由此，抑制了底层金属在喷枪主体部的外表面上的堆积。

技术领域

本发明涉及将气体供应到转炉等容器内部的水冷式喷枪。

背景技术

转炉的作用之一是脱碳以除去铁水中的碳。通过将喷枪装入转炉的容器内部，并且将氧气从上述喷枪供应到转炉的容器内部，来进行脱碳。例如，在顶吹转炉中，将纯氧从顶吹喷枪以高供应速率喷吹到转炉容器内所收纳的经过了预处理的铁水中。由此，使铁水中的碳直接与氧反应生成一氧化碳，除去铁水中的碳。由于这样的转炉等的容器内部处于高温，因此喷枪具备冷却装置以防止由于热量而损坏。例如，专利文献1公开了用于改善耐热性、耐冲击性、耐磨损性的转炉内氧气吹入用喷枪等的铜钢装置中所使用的铜制护套。铜制护套通过在铜板的暴露面上形成镍或镍合金包覆层而构成。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开昭58-9906号公报

发明内容

发明所解决的技术问题

此处，随着顶吹喷枪的氧供应速度或搅拌转炉等容器内的铁水的搅拌速度增加，容器内产生的飞溅增加。其结果，底层金属粘附在容器的内壁上。此外，对于容器内部插入的顶吹喷枪，底层金属也附着在作为喷枪主体部的喷枪轴上。当底层金属粘附并堆积在喷枪轴上时，当在吹炼后从容器中取出顶吹喷枪时，堆积的底层金属被与容器上部的开口部卡住，顶吹喷枪不能从容器中取出。为了防止底层金属在喷枪轴上堆积，需要维护喷枪，并且增加底层金属维护的作业次数。

此外，在使用了副孔喷枪的情况下，当副孔被附着在喷枪上的底层金属阻塞时，从副孔喷射的氧气喷流发生偏转。在这种情况下，不仅不能获得在喷枪上设置副孔的效果，而且喷枪本身可能发生熔损而降低寿命。此外，堆积在喷枪轴上的底层金属量增加时，虽然可以作为废料进行回收，但铁的产量降低。

因此，本发明是鉴于上述问题而完成的，其目的在于提供一种新颖并且经过了改进的顶吹喷枪，其能够抑制喷枪主体部外表面上的底层金属堆积。

解决问题的技术手段

为了解决上述问题，根据本发明的一个观点，提供了一种水冷式喷枪，其包括：喷枪主体部、和设置在所述喷枪主体部的顶端的喷嘴部，其中，设置在所述喷枪主体部的最外部的外筒由线性膨胀系数大于底层金属的线性膨胀系数的材料形成。

外筒由线性膨胀系数大于12×10^-6/K的材料形成。

此外，外筒由导热率小于底层金属的导热率的材料形成。例如，外筒由导热率小于40W/m·K的材料形成。

外筒优选由包含奥氏体相的不锈钢形成。

此外，至少外筒由200℃下的高温强度为200MPa以上的材料形成。

此外，对外筒的外表面进行了渗铝处理。

此外，对水冷式喷枪中流动的冷却介质的流速进行设定，并且使得所述外筒的外表面温度为σ相脆化温度即500℃以下。

发明的效果

如上所述，根据本发明，可以抑制底层金属在喷枪主体部的外表面上的堆积。

附图说明

图1是表示本发明的一个实施方式的使用顶吹喷枪的顶吹转炉设备的示意性结构的示意性说明图。

图2是表示相同实施方式的顶吹喷枪的示意性结构的说明图。

图3是表示相同实施方式的顶吹喷枪的构成部件的材质的说明图。